【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 成型時(shí)溢料飛邊，甚至型腔變形。因模具是一模四腔，考慮排布可得型腔長(zhǎng)為 100mm，寬為 70mm。塑件的高度為 3mm，塑件的大部分部膠位都留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加 2040mm，因此得出 成型型腔總體厚度為 45mm。型腔布局如圖 2。 圖 2 型腔布局 估算塑件體積質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D 測(cè)量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)得塑件的體積為 3cm ， ABS 的密度為 3/cmg ，即可以得出該塑件制品的質(zhì)量約為 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 9 頁(yè) 注塑機(jī)的選擇和校核 注射膠量的計(jì)算 模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式 為： mmnm %8021 ?? 式中： n 型腔數(shù)量 1m 單個(gè)塑件的重量（ g） 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（ g） 本設(shè)計(jì)中： n=4 ?1m g 2m =5 g m≥ （ +5） / 即 m≥ 因而預(yù)選注塑機(jī)額定注塑 量最少為 以上 鎖模力的計(jì)算 選用注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具分型面要分開而產(chǎn)生溢料。塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。 成型投影面積 2A = AAnA ?? 21 式中 n 型腔數(shù)目 1A 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 2A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=4 1A =60 2mm 2A =1421 2mm 本設(shè)計(jì)中 21 AnA? =4x60+1421=1661 2mm 鎖模力和成型面積的關(guān)系 根據(jù)依照以下計(jì)算公式 確定： 1000PAP ?? 腔鎖 式中 P鎖 — 鎖模力， kN； 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 10 頁(yè) P腔 — 型腔壓力， MPa ； A — 成型投影面積， mm2； 一般熔料經(jīng)噴嘴時(shí)其注射壓力達(dá) 60～ 80MPa，經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時(shí)型腔壓力通常為 2040MPa，這里取 30MPa。 計(jì)算： P腔 A/1000=30 1661/1000= kN (取整 50 kN) 得出預(yù)選 注塑機(jī)額定注塑壓力為 50 kN 以上。 注塑機(jī)選擇確定 綜合考慮以上因素，選定注射機(jī)為 TOSHIBA EC40Y。其相關(guān)性能符合成型方案要求，以下相關(guān)參數(shù)： 表 1 TOSHIBA EC40Y注塑機(jī)參數(shù) (部分 ) 型號(hào) 單位 EC40Y 參數(shù) 螺桿直徑 mm 22 理論注射容量 cm3 38 注射重量 PS g 35 注射壓力 Mpa 253 鎖模力 KN 400 拉桿內(nèi)間距 (水平垂直 ) mm 320 320 允許最大模具厚度 mm 320 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 570 液壓頂出行程 mm 60 液壓頂出力 KN 20 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 機(jī)器尺寸 (長(zhǎng)寬高 ) m 機(jī)器重量 t 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 11 頁(yè) 4 注塑模具設(shè)計(jì) 模架的選用 模架基本類型 注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動(dòng)成型零件的模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、自動(dòng)卸螺紋的注射模、熱流道 注射模。 模架的選擇 根 據(jù) 對(duì) 塑 件 的 綜 合 分 析 ， 確 定 該 模 具 是 單 分 型 面 的 模 具 ， 由GB/《塑料注射模中小型模架》可選擇 CI 型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如圖 3所示： 圖 3 模架結(jié)構(gòu)圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁(yè) CI 型模具定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側(cè)澆口的注射成形模具。 由分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，以此分析計(jì)算： 模架的長(zhǎng) L=型腔長(zhǎng)度（ 100） +復(fù)位桿的直徑 +螺釘?shù)闹睆?+模板壁厚 ? 180mm 模架的寬 W=型腔寬度（ 70） +導(dǎo)向桿的直徑 +模板壁厚 ? 150mm 根據(jù)成型型腔的尺寸，在計(jì)算完模架的長(zhǎng)寬以后，還需要考慮其它螺絲導(dǎo)柱等零件對(duì)模架尺寸的影響，在設(shè)計(jì)中避免干涉。參考成型型腔厚度，考慮模板強(qiáng)度要求，定模板厚度取 40mm，動(dòng)模板厚度取 60mm?？紤]頂出行程要求，支撐板取 60mm以滿足 。 綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為： CI1518A40B60C60。 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：保證模具在進(jìn)行開合模時(shí)，保證公母模之間一定的方向和位置。導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用 ,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。 1. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) （ 1） 導(dǎo)向零件應(yīng)合理的均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。 （ 2） 根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要 24個(gè)導(dǎo)柱。如果，模具的凸模與凹模合模有方位要 求時(shí)，則用兩個(gè)直徑不同的導(dǎo)柱，或用兩個(gè)直徑相同，但錯(cuò)開位置的導(dǎo)柱。 （ 3） 由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導(dǎo)柱通常安裝在母模。 （ 4） 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)有承屑槽 （ 5） 導(dǎo)柱 `導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行 （ 6） 合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免公模先進(jìn)入模腔，損壞成型零件。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13 頁(yè) 2. 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) （ 1） 有單節(jié)與臺(tái)階式之分 （ 2） 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須高出公模端面 6? 8mm （ 3） 導(dǎo)柱頭部應(yīng)有圓錐或球形的引導(dǎo)部分 （ 4） 固定方式有鉚接固定和螺釘固定 （ 5） 其表面應(yīng)熱處理，以保證耐磨。 3. 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔 （ 1） 無導(dǎo)套的導(dǎo)向孔，直接開在模板上，模板較厚時(shí)，導(dǎo)向 孔必須做成盲孔，側(cè)壁增加排氣孔。 （ 2） 導(dǎo)套有套筒式 `臺(tái)階式 `凸臺(tái)式 （ 3） 為了導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套孔，在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 r。 一般情況下 ,導(dǎo)柱與導(dǎo)套共同使用 ,用于保證動(dòng)模與定模兩大部分內(nèi)零件的準(zhǔn)確對(duì)合和塑料部品的形狀 ,尺寸精度 ,并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉 ,起到合模導(dǎo)向的作用 . 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計(jì)中采用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 澆注系統(tǒng)組成： 普通流道澆 注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。 1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道 5－澆口 6－型腔 7－冷料穴 主流道設(shè)計(jì) 所選用東芝 EC40Y 型注射劑噴嘴有關(guān)尺寸如下： 噴嘴前段孔徑 d0=3mm 噴嘴圓弧半徑 R0=12mm 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁(yè) 為了使凝料能夠順利拔出，主流道的小段直徑 d應(yīng)稍大于噴嘴直徑。 d=d0+（ ~1） = 主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角 @通常為 2~4° ，過大的錐角會(huì)才產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會(huì)使沖模時(shí)熔體的 流動(dòng)阻力過大，此處的錐角選用 2° ，主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 1~2mm。這里取主流道球面半徑R12mm，經(jīng)測(cè)量主流道長(zhǎng)度 L 取 60mm。 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。其作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔，分流道的長(zhǎng)度應(yīng)該盡可能短，折彎少，盡量減少流動(dòng)過程中的熱量損失與壓力損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想，因此分 流道表面粗糙度值不要太低，一般取 Ra為 m，本設(shè)計(jì)選擇圓形截面的分流道， d=，采用流道布局如圖 4所示： 圖 4 流道布局 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁(yè) 澆口的設(shè)計(jì) 側(cè)澆口普遍用于中小型塑件的多型腔模具，一般開設(shè)在分型面上，一般塑料熔體從外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為矩形。 冷料穴的設(shè)計(jì) 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動(dòng)方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 ，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的倒扣形式有多種，這里采用 Z 倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。如圖 5： 圖 5 冷料穴及拉料針 分型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料， 當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁(yè) 面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。 選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； 2）使塑件在開模后留在動(dòng)模上； 3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；